Pourquoi les centres de données pourraient bientôt fonctionner à 41°C ?

Les centres de données sont à notre époque des éléments essentiels des infrastructures de télécommunication. Leur fonctionnement nécessite toutefois une grande quantité d’énergie, en particulier pour le refroidissement. Une nouvelle étude propose une approche différente qui pourrait réduire considérablement ces coûts.

Le défi du refroidissement

Les centres de données consomment une quantité importante d’énergie, une grande partie de celle-ci étant utilisée pour le refroidissement. En effet, le système de refroidissement représente plus d’un tiers de la consommation totale d’énergie d’un centre de données. De nombreuses études se sont donc concentrées sur la réduction de la consommation d’énergie des systèmes de refroidissement.

Les centres de données fonctionnent généralement à des températures comprises entre 20 et 25°C. Les systèmes de refroidissement conventionnels qui maintiennent ces centres fonctionnent en aspirant l’air chaud généré par les ordinateurs à travers des bobines refroidies à l’eau pour refroidir l’air avant qu’il ne retourne dans l’espace. L’eau chauffée entre ensuite dans des refroidisseurs ou un processus appelé refroidissement gratuit avant de circuler à nouveau vers les bobines.

Une nouvelle approche

Une nouvelle analyse suggère que le maintien des centres de données à 41°C pourrait permettre d’économiser jusqu’à 56% des coûts de refroidissement à l’échelle mondiale. Cette étude, publiée dans la revue Cell Reports Physical Science, propose de nouvelles directives de température qui pourraient aider à développer et à gérer des centres de données et des serveurs informatiques plus efficaces à l’avenir.

Plutôt que de chercher de meilleures façons de refroidir les centres de données, pourquoi ne pas redessiner les serveurs pour fonctionner à des températures plus élevées ? De nombreux serveurs informatiques permettent déjà un fonctionnement à des températures supérieures à 30°C. Cela signifie que dans la plupart des climats, y compris ceux qui sont plus chauds, les centres de données peuvent également bénéficier du refroidissement gratuit en augmentant la température des centres de données.

En synthèse

En fin de compte, cette nouvelle approche pourrait permettre d’économiser une quantité significative d’énergie dans les centres de données du monde entier. Avant de pouvoir augmenter les paramètres de température, il est nécessaire de garantir la fiabilité du fonctionnement des serveurs, de maintenir l’efficacité de calcul et de s’assurer que la consommation d’énergie des serveurs n’est pas augmentée par l’activation de leur protection de refroidissement intégrée, comme les ventilateurs.

Néanmoins, les chercheurs sont optimistes quant à la possibilité pour la prochaine génération de serveurs de fonctionner jusqu’à 40°C sans dégradation des performances.

Pour une meilleure compréhension

1. Pourquoi les centres de données consomment-ils autant d’énergie ?

Les centres de données consomment une grande quantité d’énergie principalement en raison de la nécessité de refroidir les serveurs qui génèrent beaucoup de chaleur lorsqu’ils fonctionnent. Le système de refroidissement représente plus d’un tiers de la consommation totale d’énergie d’un centre de données.

2. Comment fonctionnent les systèmes de refroidissement conventionnels ?

Les systèmes de refroidissement conventionnels fonctionnent en aspirant l’air chaud généré par les ordinateurs à travers des bobines refroidies à l’eau pour refroidir l’air avant qu’il ne retourne dans l’espace. L’eau chauffée entre ensuite dans des refroidisseurs ou un processus appelé refroidissement gratuit avant de circuler à nouveau vers les bobines.

3. Quelle est la nouvelle approche proposée pour le refroidissement des datacentres ?

Une nouvelle analyse suggère que le maintien des centres de données à 41°C pourrait permettre d’économiser jusqu’à 56% des coûts de refroidissement à l’échelle mondiale. Cette approche propose de redessiner les serveurs pour fonctionner à des températures plus élevées.

4. Quels sont les avantages de cette approche ?

En plus d’économiser de l’énergie, cette approche pourrait permettre de développer et de gérer des centres de données et des serveurs informatiques plus efficaces à l’avenir. De plus, dans la plupart des climats, y compris ceux qui sont plus chauds, les centres de données peuvent également bénéficier du refroidissement gratuit en augmentant la température des centres de données.

5. Quels sont les défis à relever pour mettre en œuvre cette nouvelle approche ?

Avant de pouvoir augmenter les paramètres de température, il est nécessaire de garantir la fiabilité du fonctionnement des serveurs, de maintenir l’efficacité de calcul et de s’assurer que la consommation d’énergie des serveurs n’est pas augmentée par l’activation de leur protection de refroidissement intégrée, comme les ventilateurs.

Cell Reports Physical Science, Wang et al. “The global energy impact of raising the space temperature for high-temperature data centers.” https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(23)00444-7

Légende illustration principale : Les chercheurs ont découvert qu’en réglant les centres de données à 41°C (105,8°F), on pouvait économiser jusqu’à 56 % des coûts de refroidissement dans le monde entier en s’appuyant sur le free-cooling, qui utilise l’air ambiant pour refroidir l’eau dans les systèmes de climatisation.